На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Расчет материального баланса установки

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 26.11.2012. Сдан: 2012. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



Содержание
Введение………………………………………………………………3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ   …………………………………......5
1.1 Теоретические основы каталитического риформинга
      со стационарным слоем катализатора  ………………………....5
1.2 Катализаторы и механизм их каталитического
      действия…………………………………………………………..10
1.3 Промышленные установки каталитического
      риформинга ……………………………………………………...14
2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ …………………………………………… 17
2.1 Описание установки каталитического риформинга
      со стационарным слоем катализатора ………………………....17
2.2 Расчет материального баланса установки  …………………......20
Заключение  …………………………………………………………..23
Список использованных источников и литературы  ………………25
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
Топливно-энергетический комплекс – один из крупнейших народнохозяйственных комплексов страны.
В настоящее время ТЭК является одним из наиболее устойчиво работающих секторов экономики, надежно обеспечивающих потребности населения и народного хозяйства в топливно-энергетических ресурсах. Однако общие экономические трудности, сопровождающие переход нашей страны к рыночной экономике, затронули и ТЭК. По сравнению с максимальным уровнем, достигнутым в начале 90-х годов, добыча нефти в 1999 г. упала на 48 %, производство энергии – более чем на 22 %, переработка нефти – более чем на 40 %.
Следствием этого явилось заметное уменьшение доли России в общемировом объеме переработки нефти. При снижении количества перерабатываемой нефти в России за эти годы на 80-90 млн т/год объем экспорта нефти в дальнее зарубежье возрос на 51,5 млн т, а нефтепродуктов – на 17,5 млн т.
С начала 1990-х годов объем производства моторных топлив снизился почти на 50 млн т, смазочных масел и битума – в 2 раза, электродного кокса, ароматических углеводородов и серной кислоты – на 55 %, парафинов и сырья для сажи – более чем на 80 %.
За этот же период резко уменьшилось использование действующих мощностей основных процессов переработки нефти: первичных – с 92 до 58 %, вторичных – с 82 до 60 %, улучшающих качество моторных топлив – с 70 до 52 %, производства масел – с 85 до 44 %. В 1999 г. объем переработки нефти стабилизировался на уровне 168 млн т, при этом загрузка НПЗ сырьем составила в среднем по отрасли 60 %.
Программа реконструкции и модернизации НПЗ, утвержденная в рамках Федеральной целевой программы «Топливо и энергия» Постановлением Правительства от 06.03.96 г. № 263, предусматривает разработку основных направлений дальнейшего развития нефтеперерабатывающей отрасли на период до 2010 г., обеспечивающих:
- повышение глубины переработки нефти до 82-85 %, повышение качества нефтепродуктов, в том числе прекращение выработки, производство всего объема дизельного топлива с содержанием серы не более 0,2 %;
- оптимизацию размещения мощностей по переработке нефти с учетом строительства новых мощностей и совершенствования транспортных систем нефтепродуктов;
- увеличение производства сырья для развития нефтехимического комплекса;
- осуществление мер по коренному оздоровлению экологической обстановки в районах действия предприятий, снижение загрязнения окружающей среды и энергозатрат на переработку нефти.
В связи с трудностями реализации намеченных планов, разработана новая редакция «Энергетической стратегии России на период до 2020 года», согласно которой основные задания по углублению переработки нефти сдвигается на 10 лет: предлагается обеспечить повышение глубины переработки нефти до 75 % к 2010 г. и 85 % - к 2020 г. Соответственно на 10 лет вперед переносится и достижение других намеченных показателей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
          1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
1.1 Теоретические основы каталитического риформинга.
Каталитический риформинг (от английского catalytic reforming от reform – переделывать, улучшать) – процесс переработки бензиновых фракций с целью получения высокооктановых  бензинов и ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов). Побочным продуктом  процесса является водородсодержащий газ, который широко используется в процессе очистки нефтяных дистилляторов.
Сущность механизма процесса состоит в реформировании бензиновых фракций, содержащих нафтеновые и  парафиновые углеводороды, в продукты богатые ароматическими углеводородами и высокооктановыми парафинами изомерного строения. При этом могут протекать следующие основные реакции:
- реакции дегидрирования (дегидрогенизации) нафтеновых углеводородов с образованием ароматических углеводородов;
- реакции дегидроциклизации парафиновых, олефиновых и алкилароматических углеводородов с образованием ароматических;
-  реакцииизомеризации нафтеновых, парафиновых и ароматических углеводородов с образованием ароматических и малоразветвленных изомеров.
  В процессе также имеют место реакции гидрокрекинга и гидрогенолиза.
  Реакции гидрирования и дегидроциклизации нафтеновых и парафиновых углеводородов идут с поглощением теплоты, реакции гидрокрекинга и гидрогенолиза – с выделением теплоты, реакции изомеризации нафтеновых и парафиновых углеводородов имеют слабовыраженный тепловой эффект. В целом реакция риформинга эндотермична и ее тепловой эффект  зависит от химического состава сырья, глубины процесса, а также типа катализатора. Тепловой эффект платформинга лежит в пределах от -  250 до  -630 кДж  на 1 кг сырья. 
  Сырьем для риформинга при производстве высокооктановых компонентов служит фракция широкого состава, выкипающая при температуре 85 – 100. Более легкую фракцию подвергать риформингу нецеобразно,  поскольку это приведет к увеличению газообразования, а ароматизация этих углеводородов затруднена. При утяжелении сырья увеличиваются процессы уплотнения и коксообразования. С ростом содержания нафтенов в сырье повышается выход целевого  продукта.  Однако при получении концентратов  индивидуальных ароматических углеводородов, реформингу подвергаются узкие фракции. Например для получения бензина и толуола используют фракцию 62 – 105 , а ксилолов – фракцию 105 – 140 .
Использование в процессе риформинга весьма чувствительных к отравлению различными примесями платиновых катализаторов ужесточается требования к сырью по содержанию серы, азота, воды и металлов. Сырье процесса риформинга  обычно подвергают гидроочистке. При гидроочистке наряду с сернистыми соединениями удаляются также смолы, непредельные углеводороды, азотистые и металлоорганические соединения.
В процессе риформинга применяются три типа катализаторов: монометаллические ( серии АП), биметаллические и полиметаллические (серии КР). Катализатор включает три компонента: активный носитель – оксид алюминия, металл - тонко диспергированную по поверхности платину и кислотный промотор – галоген HCL или HF.
  Биметаллические и полиметаллические катализаторы содержат кроме платины рений, палладий, германий, иридий и др.
Важнейшими свойствами  катализаторов являются активность, селективность и стабильность. Активность катализатора риформинга характеризует глубину превращения, показателем которой служит актановое число катализата или содержание в нем ароматических углеводородов.
Селективность катализатора определяется способностью ускорять целевые реакции – обеспечить наибольший выход жидких продуктов и водорода, т.е. с максимальной глубиной должны протекать реакции ароматизации и с минимальной – реакции гидрокрекинга и гидрогенолиза.
Стабильность катализатора – способность сохранять во времени активность и селективность. Она определяет продолжительность межрегенерационного цикла и общий срок службы катализатора.
  Катализаторы риформинга относятся к бифункциональным, т.е. обеспечивают две основные функции: дегидрирующую (гидрирующую) и кислотную. Металлический компонент ускоряет реакции дегидрирования, способствует образованию ароматических углеводородов и частичному удалению промежуточных продуктов реакции, ведущих к коксообразованию. Металлы – промоторы полиметаллических катализаторов, помимо взаимодействия с основным активным компонентом (платиной), влияют на селективность процесса, взаимодействуя с носителем (оксидом алюминия). Кислотные свойства катализатора определяют его крекирующую и изомеризующую активность, а также глубину превращения сырья. Для усиления кислотной функции катализатор промотируют галогеном.
Катализатор с течением времени покрывается коксом и сернистыми продуктами уплотнения, происходит его дезактивация. При пяти – шестимесячных пробегах количество кокса может достигать 10 % (по массе) на катализатор.
Для восстановления активности и селективности катализаторов их периодически, а на установках с движущимся слоем непрерывно подвергают окислительной регенерации осушенными дымовыми газами при температуре 300 – 500 и давлении 1,0 – 1,5 МПа. Во избежание отравления катализатора также применяют инертный газ (азот) высокой чистоты, содержащий не выше 0,5 % кислорода (по объему). Остаточное содержание кокса после регенерации – менее 0, 02 % (по массе) на катализатор.
По окончании выжига кокса проводится восстановительная регенерация катализатора водородом. При обработке катализатора водородом происходит восстановление сернистых соединений до сероводорода, что позволяет снизить содержание серы в катализаторе 0,03 – 0,05 % (по массе). Для поддержания кислотной функции катализатора в газосырьевой поток вводят галогеносодержащие соединения (например, дихлорэтан, водный раствор HCL).
  Срок службы катализатора риформинга составляет для катализаторов серии АП и КР в среднем 36 – 45 и 40 – 72 месяца соответственно.
  Температура процессов риформинга обычно находится  в интервале 450 – 530 . Повышение температуры ускоряет все остальные реакции, при этом возрастает роль реакций ароматизации и гидрокрекинга, увеличиваются выход ароматических углеводородов и октановые числа продуктов риформинга. Однако с повышением температуры процесса снижаются выход  риформинг-бензина  и содержание водорода в циркулирующем водородосодержащем газе, а также возрастает отложение кокса на катализаторе.
На выбор температуры процесса влияет углеводородный состав сырья. Чем выше содержание парафиновых углеводородов в сырье, тем более высокая температура требуется для получения заданного октанового числа. При нафтеновом сырье  минимальные температуры в реакторе поддерживают в интервале 450 – 460 , при парафиновом – 480 – 490 . Максимальный нагрев ограничивается температурой 520 -530 . Дальнейшее повышение температуры нежелательно, так как процесс сопровождается повышенным газообразованием и ускоренным  закоксовыванием  катализатора.
Поскольку реакции риформинга в целом эндотермичны, а реакторы работают в адиабатическом состоянии,  процесс протекает ступенчато, последовательно в нескольких аппаратах, с промежуточным подогревом реакционной смеси. При этом падение температуры в реакторах при риформировании бензина составляет  от 10 до 43   и при ароматизации – от 10 до 70 .
   Объем катализатора увеличивают от первой к последующей ступени контакта. Это обеспечивает получение более качественных продуктов.
  Давление влияет на течение и результаты процесса риформинга. Повышение давления препятствует отравлению и закоксованности катализатора. Вместе с тем с повышением давления уменьшается выход ароматики и возрастают скорости реакций гидрокрекинга, а это  ведет к увеличению газообразных углеводородов, снижению выхода водорода и жидкой продукции.
   При снижении рабочего давления и, следовательно, парциального давления водорода возрастает селективность процесса, увеличивается выход ароматикии уменьшается выход газообразных углеводородов. Снижение парциального давления водорода ухудшает его гидрирующую способность, повышает возможность закоксовывания катализатора и отравления его сернистыми соединениями.
  При риформинге на алюмоплатиновых катализаторах для процессов, вырабатывающих высокооктановые компоненты бензина, давление в последнем реакторе составляет 4 МПа, при получении индивидуальных ароматических углеводородов – 2,0 – 3,0 МПа. В случае использования полиметаллических катализаторов давление на установках с неподвижным слоем катализатора снижают до 1,5 – 2,0 МПа, а с движущим слоем – до 0,7 -1,5 МПа.
  Характеристики отечественных установок каталитического риформинга приведены в таблице 1.
  Важными технологическими параметрами процесса наряду с давлением и температурой являются объемная скорость подачи сырья и кратность циркуляции водородосодержащего газа, которые для установок с неподвижным слоем катализатора соответственно находятся в пределах 1,2 – 1,5 ч-1 и 1100 – 1800 м3/м3 сырья. Для установок с непрерывной регенерацией катализатора эти показатели составляют соответственно 1,8 – 1,9 ч-1 и 800 – 900 м3/м3 сырья.
   За рубежом существует ряд разновидностей процесса каталитического риформинга: гидроформинг, платформинг, катформинг, гудриформинг, ультраформинг, магниформинг, рениформинг и др. Эти процессы различаются назначением, типом катализаторов, аппаратурным и технологическим оформлением.
 
Таблица 1.
Характеристика установок риформинга
Тип установки
Мощность,
тыс. т. /год
 
    Реакторы
Тип компрессора
    Параметры
Число ступеней
   Тип
Давление
    МПа
Объемная скорость
   Ч-1
Л-35-11/1000
 
Л-35-11/300
 
ЛГ- 35 -11/300
 
ЛГ -35-11/300-95
Л-35-11/600
 
ЛЧ-35-11/600
Л-35-11/1000(ЛК-бу)
ЛЧ-35-11/1000
ЛФ-35-11/1000(КПА)
Л-35-6
 
Л-35-8/300Б
ЛГ-35-8/300Б
Л-35-12/300
Л-35-13/300
 
300
 
300
 
300
 
300
600
600
1000
1000
1000
300
 
300
300
300
300
3
 
3-4
 
3
 
3
3
3
3
3
4
3
 
3
3
4
3
Акс.
 
Акс
 
Акс
 
Акс
Акс
Рад
Рад
Рад
Рад
Акс
 
Рад
Рад
Акс
Акс
П
 
П
 
Ц
 
Ц
П
Ц
Ц
Ц
Ц
П
 
П
Ц
П
П
4,0
 
4,0
 
4,0
 
3,5
3,5-4,0
3,5
3,5
1,5
0,9
2,0
 
2,0
2,0
2,0
3,0
1,5
 
1,5
 
1,5
 
1,5
1,5
1,2-1,5
1,2-1,5
1,5
1,8-1,9
1,5
 
1,5
1,5
1,5
1,5
  Примечание. 1. Принятые сокращения: Акс – аксиальный; П – поршневой, Рад. – радиальный; Т- толуол; Ц – центро (м.м); в знаменателе – по исследовательскому методу (и.м).
 
 
1.2 Катализаторы и механизм их каталитического действия.
Процесс каталитического риформинга осуществляют на бифункционнальных катализаторах, сочитающих кислотную и гидрирующую-дегидрирующуюфункции. Гомолитические реакции гидрирования и дегидрирования  протекают на металлических центрах платины, промотированной добавками рения, иридия, олова, галлия, германия и др., тонко диспергированных на носителе.
  Кислотную функцию в промышленных катализаторах риформинга выполняет носитель, в качестве которого используют оксид алюминия. Для усиления и регулирования кислотной функции носителя в состав катализатора вводят галоген: фтор или хлор. В настоящее время применяют только хлоросодержащие катализаторы. Содержание хлора составляет от 0,4-0,5 до 2,0 % масс.
  Бифункциональный механизм доказан на примере использования катализаторов, содержащих только кислотные центры или только металлические центры, которые оказались исключительно малоактивными, в то время как даже механическая их смесь была достаточно активна. Благодаря бифункциональному катализу удается коренным образом преобразовать углеводородный состав исходного бензина и повысить его октановую характеристику на 40-50 пунктов.
Платина на катализаторе риформинга не только ускоряет реакции гидрирования-дегидрирования, но и замедляет образование кокса на его поверхности. Гото адсорбированный на платине водород сначала диссоциируется, затем активный (автомарный) водород диффундирует на поверхности катализатора к кислотным центрам, ответственным за образование коксовых отложений. Коксогены гидрируются и десорбируются с поверхности. В этой связи скорость образования кокса при прочих равных условиях симбатно зависит от давления водорода. Поэтому минимальная концентрация платины в катализаторах риформинга определяется необходимостью прежде всего поддерживать их поверхность в «чистом» виде, а не только с целью образования достаточного числа активных металлических центров на поверхности носителя.
В монометаллических алюмоплатиновых катализаторах риформинга содержание платины составляет 0,3-0,8 % масс.  Очень важно, чтобы платина была достаточно хорошо диспергирована на поверхности носителя. С увеличением дисперсности платины повышается активность катализатора.
Прогресс каталитического риформинга в последние годы был связан с разработкой и применением сначала биметаллических и затем полиметаллических катализаторов, обладающих активностью, селективностью и  стабильностью.
Используемые для промотирования металлы можно разделить на две группы. К первой из них принадлежат металлы VIII ряда: рений и иридий, известные как катализаторы гидро- дегидрогенизации и гидрогенолиза. К другой группе модификаторов относятся маталлы, практически неактивные в реакциях риформинга, такие, как германий, олово и свинец (IV группа), галлий, индий и редкоземельные элементы (III группа) и кадмий ( из II группы). К биметаллическим катализаторам относятся платино-рениевые и платино-иридиевые, содержащие 0,3-0,4 % масс. платины и примерно столько же Re и Ir. Рений и иридий образуют с платиной биметаллический сплав, точнее кластер, типа Pt-Re-Re-Pt, который препятствует рекристаллизации – укрупнению кристаллов платины при длительной эксплуатации процесса. Биметаллические кластерные кристаллизаторы (получаемые обычно нанесением металлов, обладающих каталитической активностью, особенно благородных, на носитель с высокоразвитой поверхностью) характеризуются, кроме высокой термостойкости, еще одним важным достоинством – повышенной активностью по отношению к диссоциации молекулярного водорода и миграции атомарного водорода (спилловеру). В результате отложение  кокса происходит на более удаленных  от биметаллических центров катализатора, что способствует сохранению активности и при высокой его закоксованности (до 20 % масс. кокса на катализаторе). Из биметаллических катализаторов платино-иридиевый превосходит по стабильности и активности в реакциях дегидроциклизации парафинов не только монометаллический, но и платино-рениевый катализатор. Применение биметаллических катализаторов позволило снизить давление риформинга (от 3,5 до 2 – 1,5 МПа) и увеличить выход бензина с октановым числом по исследовательскому методу до 95 пунктов примерно на 6 %.
Полиметаллические  кластерные катализаторы обладают стабильностью биметаллических, но характеризуются повышенной активностью, лучшей селективностью и обеспечивают более высокий выход риформата. Срок их службы составляет 6-7 лет. Эти достоинства их обуславливаются, по-видимому, тем, что модификаторы образуются с платиной (и промоторами) поверхностные тонкодиспергированные кластеры с кристаллическими структурами, геометрически более соответствующими и энергетически более выгодными для протекания реакций ароматизации через мультиплетную хемосорбцию. Среди других преимуществ полиметаллических катализаторов следует отметить возможность работы при пониженном содержании платины и хорошую регенерируемость.
Успешная эксплуатацияполиметаллических катализаторов возможна лишь при выполнении определенных условий:
- содержание серы в сырье риформинга не должно превышать 1*10-4 % масс., что требует глубокого гидрооблагораживания сырья в блоке предварительной гидроочистки;
- содержание влаги в циркулирующем газе не должно превышать 2*10-3- 3*10-3 % мольных;
- пуск установки на свежем и отрегенерированном катализаторе требует использования в качестве инертного газа чистого азота;
- для восстановления катализатора предпочтительно использование электролитического водорода.
В настоящее время отечественной промышленностью вырабатываются три типа катализаторов риформинга (табл. 2): монометаллические (АП-56 и АП-64), биметаллические (КР-101 и КР-102) и полиметаллические (КР-104, КР-106, КР-108 и платиноэрионитовый СГ-ЗП).
      Характеристика отечественных промышленных катализаторов риформинга
Удельная поверхность – не менее 200 м2/г, общий объем пор – не менее 0,65 см2/г, размеры таблеток: диаметр – 1,3-3 мм, длина -3-9 мм.
Показатель
Катализаторы
АП-56
АП-64
КР-101
КР-102
КР-104
КР-106
КР-108
КР-110
Содержание,
% масс.
платины   
фтора     
хлора   
 
Число метал-
лических
промоторов
 
Относительная
селективность
 
Относительная
стабильность
 
 
 
0,55
0,32
-
 
 
-
 
 
 
-
 
 
 
 
 
0,62
-
0,70
 
 
-
 
 
 
1
 
 
1
 
 
0,60
-
0,75
 
 
1
 
 
0,36
-
1,35
 
 
1
 
 
 
5
 
 
2
 
 
0,36
-
1,20
 
 
2
 
 
 
10
 
 
3-4
 
 
0,36
-
1,35
 
 
2
 
 
 
10
 
 
5
 
 
0,36
-
1,35
 
 
2
 
 
 
20
 
 
6,5
 
 
0,36
-
1,35
 
 
2
 
 
 
 
 
 
      3
 
1.3 Промышленные установки каталитического риформинга.
Первая промышленная установка каталитического риформинга на алюмохромолибденовом катализаторе (гидроформинг, проводимый под давлением водорода 4-4,5 МПа и температуре 540) была пущена в 1940 г.  и получила широкое развитие на НПЗ США и Германии. Основным целевым назначением гидроформинга являлось получение высокооктановых компонентов (с ОЧИМ 80 пунктов) авто и авиабензинов, а в годы II мировой войны – производство толуола – сырья для получения тринитротолуола.
  В 1949 г. была введена в эксплуатацию разработанная фирмой «ЮОП» первая промышленная установка каталитического риформинга с монометаллическими алюмоплатиновым фторированным катализатором – платформинг.
  В 60-70 –е гг. в результате  непрерывного совершенствования технологии и катализаторов (переход к хлорированным алюмоплатиновым, разработка биметаллических платино-рениевых, затем полиметаллических высокоактивных, селективных и стабильных катализаторов), оптимизации параметров и ужесточения режима (понижение рабочих давлений и повышения температуры в реакторах) появились и внедрялись высокопроизводительные и более эффективные процессы платформинга различных поколений со стационарным слоем катализатора.
  Сравнение нескольких поколений зарубежных установок каталитического риформинга со стационарным слоем катализатора приведено в табл. 3.
  Таблица 3.
Режим работы и общие характеристики промышленных установок каталитического риформинга со стационарным слоем
 
 
 
Показатель
Нерегене-
ративный
платфор-
минг
 
Риформинг с п регенерацией катализатора
с резервным
реактором
с резерв-
ным реак-
тором III ступени
 
 
 
магнафор-
минг
 
 
 
ренифо-
минг
ультра-
форминг
пауэр-
форминг
Синклер-
Байкер-
Келлог
Катализатор
Температура,
Давление, МПа
Циркуляция водо-
родсодержащего
газа, нм3/м3 сырья
Объемная скорость
подачи сырья, ч-1
Мощность тыс.
т/год
Октановое число (им)
Выход дебутанизи-
рованного бензина, % масс
Al-Pt
470-524
2,4-3,2
 
 
900-1400
 
1,5-2,0
 
-
 
95
 
 
86,5
Al-Pt
470-520
1,4-2,1
 
 
600-1100
 
1-3
 
1900
 
95
 
 
77,1
Al-Pt
480-538
2,1-3,0
 
 
700-1100
 
1-4
 
1650
 
100
 
 
66,2
Al-Pt
470-525
2,5-3,0
 
 
900-1400
 
1-3
 
700
 
90
 
 
78,5
Al-Pt
450-525
1,4
 
 
400-1100
 
2-2,5
 
-
 
94-98
 
 
82
Al-Pt-Re
450-530
1,4-3,5
 
 
1000
 
1,5-2,0
 
500-1000
 
98-101
 
 
62-67
 
Важным этапом в развитии и интенсификации процессов риформинга являлись разработка фирмой «ЮОП» и внедрение в 1971 г. наиболее передовой технологии  каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора (КР НРК).
  В отечественной нефтепереработке установки платформинга получили широкое развитие в 1962 г.
  Характеристика отечественных промышленных установок КР, работающих по бензиновому варианту, приведена в табл. 1.(ЛФ-35-11/1000- импортная установка КР НРК, эксплуатируется на АО «Уфанефтехим» в составе комплекса по производству ароматических углеводородов. В настоящее время на Ново-Уфимском НПЗ проведена реконструкция платформинга со стационарным слоем катализатора с переводом последнего, наиболее «коксуемого» реактора на режим непрерывной регенерации.
 
 
 
 
 
 
 
 
           
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
            2.   РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.
2.1 Описание установки каталитического риформинга со стационарным
    слоем катализатора.
  Прямогонные бензины, получаемые при  перегонке нефти, имеют низкое октановое число и поэтому не могут использоваться непосредственно в качестве моторного топлива для ДВС – их необходимо подвергнуть облаго-раживанию, изменив их структурно – групповой состав. Основным  процесс-сом облагораживания низкооктановых бензинов является риформинг. При этом происходит превращение алканов линейного строения в ароматические УВ – ды, обладающие высокими октановыми числами. Но ароматические УВ – ды (бензол, толуол, ксилолы), являются сами по себе ценным сырьем для нефтехимической промышленности. Поэтому, по технологической напрвленности риформинг существует в двух вариантах: моторном, при котором получают высокооктановый продукт - риформат (компонент бензина), и нефтехимическом, позволяющем получать индивидуальные ароматические углеводороды.
По аппаратурному оформлению различают процесс со стационарным (неподвижным) слоем периодически регенерируемого катализатора и процесс с непрерывной регенерацией движущегося катализатора.

Рисунок 1. Технологическая схема каталитического риформинга бензина
                    на стационарном слое катализатора.
Аппараты: Р-1 ~ реактор гидроочистки; Р-2, -3, -4 - реакторы риформинга; П-1, -2, -3 - трубчатые печи; РК-1, -2 - ректификационные колонны; А - адсорбер; СО - секция очистки газов; Е-1, -3 - сепараторы высокого давления; Е-2, -4 - сепарационные емкости колонн; Т - теплообменники; X -холодильники; Н - насосы; К-1, -2 - компрессоры;
Потоки:/- бензин 85-180 °С; // - ВСГ; /// - гидроочищенный катализат; IV\ XI - углеводородные газы; V - отдув ВСГ; VI - гидроочищенный бензин на риформинг; VII - риформированный катализат; VIII - жидкая фаза; IX'- ВСГ на очистку; Х- нестабильный катализат риформинга; XII-сжиженный газ; XIII - стабильный высокооктановый бензин; XIV- товарный ВСГ.
         Схема процесса и режим. Принципиальная схема процесса показана на рис.1. Она состоит из четырех блоков:
1. блок гидроочистки бензина до содержания серы не более 1 мг/кг;
2. реакторный блок, предназначенный для нагрева и конверсии сырья; нагрев осуществляется перед каждым из трех реакторов из-за эндотермичности  (в среднем) реакций; реакторы загружаются катализатором в соотношении 1:2:4; чтобы поддержать примерно равную конверсию по реакторам;
3. блок сепарации парогазовой фазы от жидкой, состоящей из регенеративного теплообменника, холодильника и сепаратора высокого давления, где отделяется водородсодержащий газ (ВСГ), а также фаза дросселируется и поступает в сепаратор низкого давления для отделения углеводородного газа;
4. блок стабилизации бензина, где в колонне стабилизации получают стабильный бензин и побочные продукты гидрокрекинга – сжиженный газ и углеводородный газ.  
  Сырье по обычной схеме проходит гидроочистку, стабилизуется в колоне РК-1 и поступает на блок риформинга.
  Блок риформинга включает в себя три реактора со стационарным слоем катализатора, имеющие разные объем загрузки катализаторов. Перед каждым реактором бензин нагревается в трехсекционной печи, а после выхода из третьего реактора он проходит регенеративные теплообменники Т-3 и охлаждается для отделения водородсодержащего газа. ВСГ проходит осушку в адсорбере А, после которого частично направляется на циркуляцию. Катализат идет на стабилизацию, после чего получают стабильный высокооктановый бензин XIII.
Температура в реакторах составляет 470-510 для катализатора КР (для АП-64 она равна 485-530 ). Указан интервал температур, так как температура растет то реактора к реактору. По мере закоксовывания катализатора приходится постепенно повышать температуру, чтобы поддерживать конверсию на прежнем уровне.
Давление для основных реакций дегидрирования и дегидроциклизации чем ниже, тем лучше (селективнее процесс). Повышенное давление используется для подавления реакции полимеризации и конденсации (коксования). Для современных катализаторов КР давление ниже (1,8-2,0 МПа), чем применявшихся ранее катализаторов АП ( 3,0-3,5 МПа).
Объемная скорость подачи сырья составляет 1,3-2,0 ч-1, т.е. 1 м3 сырья на 1 м3 катализатора в час, считая на всю загрузку катализатора.
Кратность циркуляции ВСГ поддерживается на уровне 6-10 моль/моль (900-1500 нм3 ВСГ  на м3 сырья). Такая большая кратность нужна для того, чтобы поддерживать в системе высокое парциональное давление водорода и тем самым подавлять побочные реакции уплотнения.
Итогом процесса КРб являются следующие продукты:
- стабильный высокооктановый бензин с выходом 77-83 %, содержащий до 50 % АрУ, имеющий Очи = 94:96 и служащий базовым компонентом для автомобильных бензинов Аи-93 и Аи-98;
- головка стабилизации (сжиженный газ) с выходом 5-6 %, идущая на газофракционирующую установку для получения индивидуальных углеводородов С3, С4 и С5;
- углеводородный газ с выходом 7-11 %, идущий на те же цели или сжигаемый как топливо;
- водородсодержащий газ с выходом 5-6 %, содержащий чистого водорода 70-80 % (об.) и используемый как реагент в гидрогенизационных процессах (гидроочистка, гидрокрекинг, гидроизомеризация).
2.2 Расчет материального баланса установки.
Для материального расчета процесса следует воспользоваться данными таблицы 1.
Таблица 1. Параметры процесса и материальные балансы установок риформинга
 

и т.д.................


Показатель
Л-35-1 1/1000
ЛЧ-35-11/1000
Сырьевая фракция, °С
62-180
85-180
85-180
Октановое число бензина (ИМ)
90
95
95
Рабочее давление, МПа
3,0
3,0
1,5
Мощность по сырью, млн т/щц
1,0
1,0
1,0
Выход продуктов, %
 
 
 
катализат
77,5
74,4
84,9
рефлюкс С3- С 4
5,4
5,6
1,0
углеводородный газ
10,6
11,6
6,5

Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.